Tick,Tock ...压力如何加速染色体的老化时钟

Tick,Tock ...压力如何加速染色体的老化时钟 在分子水平上,压力和张力会使您的身体时钟冲刺。 Lightspring /存在Shutterstock

衰老是所有生命有机体的必然性,尽管我们仍然不知道为什么我们的身体会逐渐衰老,但我们已经开始了解它是如何发生的。

我们的新研究, 发表在《生态快报》上,在我们的DNA的根本层面上找出影响衰老过程最重要方面之一的因素。 它暗示了压力如何导致内置于我们染色体中的生化生物钟更快地滴答。

DNA-我们细胞中的遗传物质-不能在细胞核中自由漂浮,而是组织成称为染色体的团块。 当细胞分裂并产生其自身的复制品时,它必须复制其DNA,并且由于该过程的工作方式,每个DNA分子的一端总是会丢失一小部分。

为了防止DNA的重要部分在此过程中丢失,染色体的末端被称为 端粒。 这些在连续的细胞分裂过程中逐渐减少。

Tick,Tock ...压力如何加速染色体的老化时钟 端粒(突出显示为白色)就像染色体的分子缓冲液。 美国能源人类基因组计划

端粒的逐渐丧失就像细胞时钟一样:每次复制时它们会变短,并且在某些时候它们变得太短,从而迫使细胞进入程序性死亡过程。 关键问题是,这种在细胞水平上发挥作用的过程实际上对我们的死亡意味着什么。 单个细胞的命运真的那么重要吗? 滴答滴答时钟真的会倒计时我们身体剩下的生存时间吗?

细胞衰老只是衰老的许多组成部分之一,但它是最重要的组成部分之一。 人体组织的逐渐变质以及细胞的不可逆转的死亡是造成衰老最明显的原因,例如体质的丧失,结缔组织的退化导致皮肤皱纹或神经退行性疾病(如帕金森氏病)。


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是什么让我们打勾?

另一个关键问题是:是否存在一些因素会加快或减慢我们滴答的端粒的损失?

到目前为止,我们对这个问题的答案还不完整。 研究提供了可能的机制的一瞥,表明诸如 感染 甚至 为繁殖奉献额外的能量 可能会加速端粒缩短并加速细胞衰老。

这些证据是零散的,但是这些因素似乎都有共同点:它们引起“生理压力”。 广义上讲,当我们的细胞由于缺乏资源或其他原因而被破坏时,其生化过程就会受到压力。 例如,如果细胞损失过多水分,我们可以说它们处于“脱水压力”中。

更常见的压力类型也很重要。 疲倦和劳累过度使我们处于长期压力下,长时间感到焦虑也是如此。 缺乏睡眠 or 情绪紧张 可以改变内部细胞途径,包括端粒功能。

考虑到这一点,我们问自己一个简单的问题。 一个人经历的各种压力真的可以加速他们的衰老速度吗?

压力和压力

在我们由华沙大学(现为因斯布鲁克大学)的同事Marion Chatelain领导的研究中,我们选择尽可能广泛地研究这个问题。 许多研究已经针对特定物种,例如小鼠,大鼠以及各种鱼类和鸟类物种(野生和实验室中的物种)研究了这一问题。 我们将现有证据汇总为迄今研究的所有脊椎动物中现有知识的摘要。

新出现的情况清楚地表明,端粒的丧失受到压力的深远影响。 在所有其他条件相同的情况下,压力确实确实加速了端粒损失并加速了内部细胞时钟。

重要的是,压力的类型很重要:迄今为止,最严重的负面影响是由病原体感染,对资源的竞争以及对繁殖的大量投资引起的。

其他压力因素,例如不良饮食,人为干扰或城市生活,也加速了细胞衰老,尽管程度较轻。

变得激进

一个自然的问题出现了:是什么使压力对手机时钟产生如此强大的影响? 是单一机制还是多种机制? 我们的分析可能确定了一个可能的候选对象:“氧化应激”。

当细胞受到压力时,这通常通过氧化分子的积累来表现出来,例如 自由基。 端粒位于染色体的裸露末端,是这些化学反应分子攻击的理想靶标。

我们的分析表明,不管经历的压力类型如何,这种氧化压力可能都是将压力和端粒损失联系起来的实际生化过程。 至于这是否意味着我们应该多吃 抗氧化剂 为了保护我们的端粒,这当然需要更多的研究。

我知道您在想什么:这是否意味着我们已经发现了衰老的秘密? 我们可以利用这些知识来延缓衰老过程或将其停止吗? 最简洁的答案是不。

衰老对我们的生物学来说太根本了,无法完全消除它。 但是我们的研究确实强调了一个重要的事实:通过减少压力,我们可以为我们的身体大忙。

在现代世界中,很难完全摆脱压力,但是我们可以每天做出减少压力的决定。 充足的睡眠,多喝水,健康饮食,不要太用力。 它不会给您带来永生,但它可以使您的细胞保持良好的运转状态。

关于作者

DECRA研究员Szymek Drobniak, UNSW .. 作者感谢他的同事Marion Chatelain和Marta Szulkin对本文的贡献以及本文所基于的研究。谈话

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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